隨著各種高硬度高強度材料在航空航天、船舶制造等領(lǐng)域的需求不斷增大,急待解決刀具壽命短,加工效率低的難題,涂層材料的合理選擇是解決難題的有效方法。多元涂層刀具因具有硬度高、耐磨損和良好的高溫穩(wěn)定性受到廣泛關(guān)注。為了更進(jìn)一步提高刀具涂層的力學(xué)性能和抗氧化性能,研究的重點已集中到多元涂層體系,而多元涂層的工藝參數(shù)及多元氮化物涂層刀具和多元氮氧化物涂層刀具的切削性能與刀具磨損研究并不多見。本文采用電弧離子鍍技術(shù)在不銹鋼、單晶硅等基體上先通過改變直流基體偏壓來制備一系列的AlCrSiN涂層,之后在Ar/N₂/O₂混合氣氛中,通過改變O₂/（N₂+O₂）氣體流量比來研制AlCrSiON涂層。利用掃描電鏡SEM、XRD衍射儀、納米壓痕技術(shù)、銷盤式摩擦試驗機來研究兩種涂層的微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和摩擦磨損性能。使用馬弗爐對O₂/（N₂+O₂）氣體流量比為19.05%的AlCrSiON涂層進(jìn)行正火處理,研究其高溫?zé)岱�(wěn)定性。依據(jù)上述實驗... 

【文章來源】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 刀具涂層的發(fā)展及現(xiàn)狀
        1.2.1 常規(guī)涂層
        1.2.2 新型涂層
    1.3 刀具涂層的制備技術(shù)
        1.3.1 物理氣相沉積技術(shù)
        1.3.2 化學(xué)氣相沉積技術(shù)
        1.3.3 物理化學(xué)氣相沉積技術(shù)
    1.4 電弧離子鍍
    1.5 論文研究目的及內(nèi)容
第2章 實驗方法
    2.1 技術(shù)路線
    2.2 涂層制備
        2.2.1 基體材料
        2.2.2 靶材與氣體
        2.2.3 電弧離子鍍設(shè)備
        2.2.4 基體夾具及固定
        2.2.5 輝光、轟擊清洗及制備Cr過渡層
    2.3 涂層的組織結(jié)構(gòu)分析
        2.3.1 涂層厚度測試
        2.3.2 成分及結(jié)構(gòu)分析
        2.3.3 顯微形貌分析
    2.4 涂層性能測試
        2.4.1 涂層的硬度
        2.4.2 涂層的殘余應(yīng)力
        2.4.3 涂層的摩擦磨損性能
    2.5 涂層的熱處理試驗
    2.6 涂層刀具的切削試驗
        2.6.1 實驗條件
        2.6.2 實驗方案
    2.7 本章小結(jié)
第3章 直流基體偏壓對AlCrSiN涂層結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響
    3.1 引言
    3.2 沉積工藝參數(shù)
    3.3 直流基體偏壓對涂層成分與結(jié)構(gòu)的影響
    3.4 直流基體偏壓對涂層顯微形貌的影響
        3.4.1 涂層表面形貌
        3.4.2 涂層的截面形貌
    3.5 直流基體偏壓對涂層力學(xué)性能的影響
        3.5.1 涂層硬度與彈性模量
        3.5.2 涂層的殘余應(yīng)力
    3.6 直流基體偏壓對涂層摩擦磨損性能的影響
        3.6.1 涂層的摩損率與磨痕形貌
        3.6.2 涂層的摩擦系數(shù)
    3.7 本章小結(jié)
第4章 反應(yīng)沉積時氧氣流量對AlCrSiON涂層的影響
    4.1 引言
    4.2 沉積工藝參數(shù)
    4.3 涂層的成分與物相
    4.4 涂層的微觀組織
        4.4.1 涂層的表面形貌
        4.4.2 涂層的截面形貌
    4.5 涂層的力學(xué)性能
        4.5.1 涂層的硬度與彈性模量
    4.6 涂層的摩擦磨損性能
    4.7 涂層的熱穩(wěn)定性
        4.7.1 熱處理后涂層的物相分析
        4.7.2 熱處理后涂層的微觀形貌
    4.8 本章小結(jié)
第5章 涂層刀具切削性能的對比研究
    5.1 引言
    5.2 沉積工藝參數(shù)
    5.3 刀具涂層厚度
    5.4 刀具的切削性能研究
        5.4.1 不同涂層刀具的切削力分析
        5.4.2 不同涂層刀具的磨損分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
申請碩士學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3310413